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Petrolio

    Come si forma il petrolio e quali sono i suoi campi d’impiego?

    PetrolioAll’origine il petrolio non è un fluido. Il suo nome infatti deriva da “olio da pietra” in quanto si trova intriso nella porosità di particolari rocce sedimentarie, dalle quali viene estratto con l’impiego di aria ed acqua compressa. Quando estratto si presenta quindi come un combustibile fluido (che deve peraltro essere mantenuto ad una certa temperatura per agevolarne lo scorrimento ed il trasporto), di colore da bruno chiaro a nero, costituito essenzialmente da una miscela di idrocarburiidrocarburi
    Composti chimici formati da carbonio e idrogeno che costituiscono il petrolio e il gas naturale. Esistono diverse classificazioni degli idrocarburi a seconda dei legami chimici presenti nelle molecole.
    .

    Si è formato per azioni chimiche, fisiche e microbiologiche da resti di microorganismimicroorganismi
    Organismi viventi visibili solo al microscopio che intervengono nella decomposizione delle sostanze organiche per trasformarle in composti inorganici utili per le piente o il terreno.
    (alghe, plancton, batteri) che vivevano in ambiente marino addirittura prima della comparsa dei dinosauri sulla Terra.

    Lo sfruttamento del petrolio ha origini antichissime: nell’antico Egitto era impiegato addirittura nella cura delle ferite, mentre in Mesopotamia, l’asfalto, che è un suo derivato, fu impiegato nella costruzione della città di UR già nel 3.000 a.C.. Per vari secoli fu utilizzato come impermeabilizzante e legante.

    Nelle moderne società industrializzate, i derivatiderivati
    Prodotti finanziari il cui valore deriva dall’andamento del valore di una determinata attività (definita “sottostante del prodotto derivato”). I derivati vengono utilizzati principalmente con finalità di copertura dal rischio oppure con finalità di speculazione (intesa nel senso di esposizione ad un rischio per ricavare profitto).
    del petrolio
    vengono utilizzati come carburanticarburanti
    Sostanze solide, liquide o gassose, di origine naturale o derivanti da processi industriali, contenenti carbonio e idrogeno, che, se bruciate, sviluppano calore in base al loro “contenuto energetico” (potere calorifico).
    per autoveicoli, per il riscaldamento domestico, per l’industria e per la generazione elettrica. I derivati del petrolio costituiscono anche buona parte delle materie prime impiegate nell’industria delle materie plastiche e nell’industria chimica in generale, per la produzione di fertilizzanti, materiali da costruzione, fibre tessili, vernici, additivi alimentari. Lo sapevate infatti che l’inchiostro, i detersivi per i piatti, i deodoranti, le gomme da masticare, le lenti degli occhiali e tantissimi altri prodotti che utilizziamo quotidianamente sono derivati a partire da petrolio?

    Dal petrolio si ottengono la gran parte dei combustibili liquidi largamente impiegati nel settore dei trasporti (come per esempio la benzina e il gasoliogasolio
    Prodotto derivante dalla distillazione del petrolio greggio. Viene utilizzato soprattutto per alimentare motori Diesel oppure negli impianti di riscaldamento civile. Nei motori Diesel, detti anche ad accensione spontanea, il gasolio viene iniettato nel cilindro dove trova aria molto compressa (anche 40 volte la pressione ambiante). Per poter essere impiegato nei motori il gasolio deve avere determinate caratteristiche, per esempio una buona capacità di accensione (soprattutto alla basse temperature) e un opportuno potere lubrificante.
    ): circa il 95% di quelli presenti sul mercato hanno infatti origine dai processi di raffinazione.

    Riserve e geopolitica

    PetrolieraLe riserve accertateriserve accertate
    Si definiscono riserve accertate le quantità di risorse naturali (gas, petrolio, carbone, ecc..) che è possibile estrarre in modo tecnologicamente ed economicamente conveniente a partire da giacimenti noti.
    al 2009 sono circa 1.300 miliardi di barili (fonte EIA – Energy Information Administration), di cui il 60% concentrato nei Paesi del medio Oriente (fonte BP Statistical Review of World Energy 2009).

    Agli attuali ritmi di produzione e consumo, si stima che le riserve di petrolio attualmente accertate possano soddisfare il fabbisogno energetico mondiale per i prossimi 40 anni, relativamente alla sua quota di utilizzo. Vale a dire che il petrolio sarebbe sufficiente per i prossimi 40 anni se dovesse continuare a soddisfare il 30% circa della domanda energetica mondiale.

    I paesi che fanno parte della classifica dei ‘top-five’ come produttori di petrolio sono: l’Arabia Saudita, la Russia, gli USA, l’Iran e la Cina.

    La raffinazione del petrolio

    La prima fase del procedimento di raffinazione del petrolio greggiogreggio
    Petrolio estratto che non ha ancora subito un processo di raffinazione.
    è la separazione delle componenti di diverso peso molecolare: quelle più pesanti (che hanno un punto di ebollizione maggiore e che sono destinate alla produzione di oli lubrificanti, cere, etc.) rimangono nella parte bassa della colonna di frazionamento, mentre quelle più leggere (tra cui benzina, GPLGPL
    Miscela di idrocarburi gassosi, principalmente butano e propano derivanti dalla raffinazione di petrolio e gas naturale. Il GPL si presenta in forma gassosa a temperatura e pressione ambiente, mentre si presenta in forma liquida a temperatura ambiente se sottoposto a lievi pressioni. Questo è il motivo per cui il trasporto e lo stoccaggio del GPL sono agevoli, sia in forma gassosa attraverso reti urbane, sia in bombole o su carri cisterna. È caratterizzato da una grande versatilità d’uso, ma è normalmente più costoso del metano. È utilizzato per scopi di riscaldamento laddove non esiste una rete di metano capillare ed anche per scopi di autotrazione.
    , jet fuel, etc.) risalgono verso l’alto e possono essere facilmente asportate.

    Nel sottostante disegno semplificato si mostrano i più importanti processi che avvengono in una raffineria.

    Successivi e complessi trattamenti di purificazione e di aggiunta di additivi consentono al petrolio di trasformarsi in combustibili con caratteristiche appropriate agli utilizzi finali; per esempio il kerosene, utilizzato nel campo dell’aviazione, ha proprietà di volatilità intermedie tra benzina e gasolio e caratteristiche che per altri combustibili sono ‘solo’ oggetto di raccomandazioni; in questo caso vengono regolamentate da norme specifiche molto severe (corrosività, stabilità, qualità della combustionecombustione
    Processo chimico esotermico (ovvero che comporta sviluppo di calore) in cui il combustibile si combina con l’ossigeno presente nell’aria oppure appositamente separato (comburente). La reazione di combustione avviene previo innesco localizzato (accensione).
    , etc.).

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    Uno tra i più importanti processi che avvengono in raffineria è il “reforming”, che ha come scopo una maggiore produzione di benzina rispetto alla distillazione, e il miglioramento della sua qualità come carburante.

    Una proprietà fondamentale della benzina è, infatti, il suo potere anti-detonante, ovvero la capacità di evitare l’accensione incontrollata della combustione. Indice del potere anti-detonante è il numero di ottano (tanto più alto è il numero di ottano, tanto meno la benzina ha tendenza a detonare) ed è proprio grazie al “reforming” catalitico che si fornisce una componente aromatica ad elevato numero di ottano necessaria per la formulazione della benzina. Allo stesso tempo si produce idrogeno (H2), necessario in altri processi di raffineria.

    La produzione di petrolio greggio è misurata in barili: 1 barilebarile
    Unità di misura in uso nei Paesi anglofoni per la misura volumetrica del petrolio e dei suoi derivati. Corrisponde a circa 159 litri.
    corrisponde a 42 galloni USA ovvero a poco meno di 160 litri. Da un barile di petrolio greggio, dopo la raffinazione, si ricavano circa 75 litri di benzina, 34 litri di gasolio e molti altri prodotti (per esempio GPL, olio combustibileolio combustibile
    Frazione pesante derivante dalla raffinazione del petrolio greggio, che trova impiego prevalentemente come combustibile per l’industria, nelle centrali termoelettriche o come carburante per le navi. L’olio combustibile è classificato secondo la viscosità (oli fluidissimi, fluidi, semifluidi, densi) e secondo il contenuto di zolfo.
    , etc.) utilizzati sia per scopi energetici che nei settori industriali più disparati.

     

    Il petrolio nel mondo ed in Italia

    Le riserve di petrolio accertate al 2018 sono circa 1.700 miliardi di barili, di cui circa la metà concentrato nei Paesi del medio Oriente:

     

    Riserve di petrolio (%) – Fonte: 2018 BP Statistical Review of World Energy

    Agli attuali ritmi di produzione e consumo, si stima che le riserve di petrolio attualmente accertate possano soddisfare il fabbisogno energetico mondiale per i prossimi 50 anni (fonte: BP) alla quota di produzione del 2017 ovvero 92,6 milioni di barili al giorno.

    I principali produttori di petrolio sono: USA, Arabia Saudita, Russia, Iran, Canda, Iraq e Cina.

    Il petrolio è la principale fonte primaria energetica al mondo (particolarmente nel settore dei trasporti) ma non nella generazione elettrica, coprendo il 32% del fabbisogno energetico globale ma essendo quasi scomparso nella generazione elettrica sia mondiale che nazionale (3.7% e 1.2%), soppiantato dal gas naturale.

    Il petrolio viene trasportato dai luoghi di estrazione sia con oleodotti (spesso lunghi migliaia di km attraverso deserti o territori che passano su più Paesi), sia con grandi navi cisterna (petroliere) che solcano i mari per portarlo ai Paesi di consumo. Convenzioni internazionali (Marpol) disciplinano le condizioni di trasporto e le caratteristiche di queste navi, per prevenire e/o limitare i danni durante le operazioni di carico/scaricoscarico
    Qualsiasi immissione di acque reflue in acque superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente dalla loro natura inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di depurazione. Sono esclusi i rilasci di acque previsti all’art. 114 (rilasci da diga).
    del prodotto ed il trasporto via mare.

    Fonti di energia primaria mondo

     

    Fonti per generazione elettrica mondo

     

    Andamento quota globale di generazione elettrica per fonte

     

    Fuel mix Italia 2016 e 2017
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